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中科院成功开发钙钛矿薄膜大面积修复技术

文章来源: 博亚体育app最新官网发布时间:2024-02-19 01:59
本文摘要:有机-无机钙钛矿材料在光-电切换等领域具备极大的应用于前景。在短短4年内,钙钛矿太阳能电池的切换效率从9%提高到目前多达20%,已相似多晶硅的水平。 中国科学院青岛生物能源与过程研究所长时间专心于钙钛矿新材料和大规模制取工艺的研发。 其能源应用于技术分所的研究团队已首度利用甲脒离子替换甲胺离子研发出有具备优于禁带宽度和高温稳定性的新型钙钛矿材料。在溶液法成膜工艺上,探究了前驱体反应的调控对提升钙钛矿薄膜均匀分布性的制约起到。

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有机-无机钙钛矿材料在光-电切换等领域具备极大的应用于前景。在短短4年内,钙钛矿太阳能电池的切换效率从9%提高到目前多达20%,已相似多晶硅的水平。  中国科学院青岛生物能源与过程研究所长时间专心于钙钛矿新材料和大规模制取工艺的研发。

其能源应用于技术分所的研究团队已首度利用甲脒离子替换甲胺离子研发出有具备优于禁带宽度和高温稳定性的新型钙钛矿材料。在溶液法成膜工艺上,探究了前驱体反应的调控对提升钙钛矿薄膜均匀分布性的制约起到。在此基础上,逄淑平率领研究组与美国布朗大学、厦门惟华光能公司合作开发出有一种全新的气体后修缮技术,以解决问题钙钛矿大规模成膜均匀分布性问题,涉及成果公开发表于国际化学期刊《德国应用化学》(Angew.Chem.Int.Edit.),题目为Methylamine-GasInducedDefect-HealingBehaviorofCH3NH3PbI3ThinFilmsforPerovskiteSolarCells,论文获得审稿人的高度评价,被期刊编辑部评为VIP(VeryImportantPaper)文章。  高质量钙钛矿薄膜的大面积制取是钙钛矿太阳能电池发展的瓶颈。

目前常用的溶液旋涂法是只适应环境于制取小面积的钙钛矿薄膜。由于钙钛矿材料自身更容易结晶和溶剂比较较快溶解的特性,在基于喷雾、填充物等工业技术制取的钙钛矿薄膜一般来说不存在较多的缺失结构,且皆一性较好。这类缺失不会引发空间电场的不均匀分布,从而提升了光生载流子的填充几率,影响了器件的输入性能。

  逄淑平研究找到钙钛矿材料可以跟甲胺气体必要反应分解一种可以流动的液体,其较好的流动特性使其可以有效地修缮材料中的缺失结构,修缮后可以通过转变外部环境使气体自发性瓦解钙钛矿材料。整个过程类似于一个非常简单的排便过程,仅有必须几秒钟的时间就可以已完成钙钛矿薄膜中晶体结构的重构。且结构重构后的晶格倾向性获得明显提高,这将更加不利于载流子在钙钛矿薄膜内部的分离出来和传输。  此种气体修缮工艺在狭缝填充物工艺制取的大面积钙钛矿薄膜上某种程度展现极强的修缮能力,合作伙伴厦门惟华光能公司证明该气体修复过程不不受尺寸、基底材料等因素的容许,可以大规模制取低均匀分布性钙钛矿薄膜,该工艺使得研发大面积高效率钙钛矿太阳能电池沦为有可能。

青岛能源所在此基础上已申请专利维护核心知识产权。  该研究获得中国科学院青年理事长、国家自然科学基金委、山东省自然科学基金重点项目、青岛市应用于基础研究计划项目以及青岛储能技术研究院的资助。


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